Титов (550695), страница 67
Текст из файла (страница 67)
Расстояние от пережима до тела отливки обычно составляет не более 3 мм. Форма для отливки ступвцы заднего колеса автомашины из чугуна КЧ 35-10 приведена на рис. 21!. С целью устранения рыхлот и трещин в отливках в утолщенных местах устайавливают при формовке холодильники для ускорения 8 8 еач е' си 7 88 8 7 б 88 8 бй ба 88 8 Х7 бб г Уб 28 8 т 8 12 8,яа 228 и й 8 72 йлг Ряс, 2!2.
диаграмма для расчета размеров усадочяого пятателш Р я гт — объем я диаметр пятателя; 1 — пло. шадь сечения шейки охлаждения утолщенных мест отлив~7и. Благодаря этому выравнивается скорость охлаждения отливки и уменьшается вероятность возникновения трещин и рыхлот. С этой же целью в отливках выравнивают толщину стенок; в сечениях отливки, где возможно образоранпе усадочных трещин, делают ложные усадочные ребра«усы», удаляемые при обрубке. Отливки, имеющие резкие переходы от тонкой части к толстой, охлаждают в форме до более низких температур.
для этого удлиняют конвейеры или дополнительно охлаждают отливки в коме формовочной смеси на пластинчатом транспортере при подаче их в очистное отделение или помещают горячие отливки в специальные колодцы, где они медленно охлаЖдаются При расчете литниковой системы для отливок из ковкого чугуна скорость заливки принимается меньшей, чем для серого чугуна, вследствие меньшей жидкотекучести белого чугуна и увеличенного сечения питателей. Расчет литниковой системы можно производит~ по формуле Дитерта, а соотношение принимать Г„Р, .
'Р„=! ~ 1 ~ 1,5, т. е. иное, чем для отливок из серого чугуна. Такая литниковая система является незаполненной и не может задерживать шлак. Шлак при заливке белого чугуна в форму задерживается фильтро. вальными сетками, изготовленными из стержневой смеси, установ. кой дроссельной литниковой системы и другими способами. Размеры усадочного питателя можно рассчитывать по следующей методике, рекомендуемой Б. Б. Рабиновичем. Определяем модуль охлаждения отливки: А=в ~ от т где 1ㄠ— объем отливки; Р— поверхность отливки. Размеры усадочного питателя можно определять по графику, приведенному на рис. 212, по известным значениям массы отливки Я и модулю охлаждения 1..
. $3. ПЛАВКА БЕЛОГО ЧУГУНА При производстве высококачественного ковкого чугуна необхо. димо выплавлять чугун с низким содержанием углерода и кремнгш, определяющим структуру основной металлической массы, количество и форму графита. Особое влияние на механические свойства чугуна оказывает содержание углерода. Б связи с этим при плавке следует получать стабильный состав чугуна с пониженным содержанием углерода, наименьшей окисленпостью и возможно высоким перегревом 1500 — 1550'.
Бысокий перегрев необходим для повышения жидкотекучести чугуна и его модифицнрования, так как в процессе модифицирования чугун охлаждается. Кроме того, при перегреве чугуна лучше отделяются шлаковые включения и измельчается графит, в результате ускоряется процесс отжига и при заливке газы лучше удаляются из отливки. Белый чугун плавят в вагранке, пламенный печи и дуплекс-процессом вагранка + электропечь, вагранка -г пламенная печь, вагранка + индукционная печь. Плавка в вагранке является самым дешевым и простым способом, но прн этом не обеспечивается устойчивое получение ковкого чугуна, наиболее широко употребляемых марок, так как в вагранке трудно получить белый чугун с низким содержанием углерода и высоким перегревом.
Качественный ковкий чугун с устойчивым низким содержанием углерода, высоким перегревом и, соответственно, хорошими механическими свойствами можно получать дуплекс-процессом вагранка + электропечь с кислой футеровкой. Чугун плавят в вагранке, затем его переливают в злектропечь, в которой нагревают до 1500- 336 Таблица Я ! Заонскмость кооффнциснта науглсрожкокник К 1550'С, и доводят состав по содержанию кремния, марганца н углерода. Получение чугуна ссодержанием 2,6 — 2,9% С в коксовых ваг- Р анках обычных конструкции — трудная задача, для выполнения оторой необходимо следующее: плавку осуществлять в вагранках с копильниками; фурмы размещать на высоте 150 — 100 мм над подом ~агранки, вводить в шихту 40 — 45% стальных отходов; повышать о; дельный расход воздуха до 130 — 140 ые/(иг. мнн), доводить темпе.
р атуру чугуна на желобе до 1400 — !420'С. Отношение Мп: 5 в ,пихте должно быть равным (3,5 —: 4): 1; шлаки должны иметь максимальную жндкотекучесть, что достигается, например, применением в качестве флюса доломята. Следует проводить плавку при открытой шлаковой летке в копильнике, что обеспечивает лучший прогрев чугуна. При содержании в ваграночном чугуне менее 2,9фо С и 0,5— 0,75'е 51 свободный графит не выде- от расхода кокса ляется и отливка имеет структуру, белого чугуна.
расчет шнхты при плавке ковкого ет метал- чугуна. Если шихта состоит из до- но — гго но-гео !ео — гоо' менного чугуна, отходов собственного производства и стальных отходов, содержание углерода рассчитывают 1О 1,4 1,2 ! раздельно по чушковому чугуну и' 12 1,5 1,з 1,1 возврату, так как содержание крем- !5 !7 .15 13 ния в них различное.
При расчете содержание углерода в доменном чугуне и возврате принимают по данным анализов ла. боратории. Содержание углерода можно рассчитать по формуле С„е=пС,+эС„, (15) гдв а и в — доли чугуна и стали в шихте; С, и ф— содержание углерода в чугунной и стальной частях шихты с учетом науглероживания при плавке. При определении степени науглероживания стали рекомендуется использовать соотношение С=С„+К+1, (16) где К и 1 — коэффициенты науглероживания стали соответственно а области холостой колоши выше фурм и в горне вагранки, %. Величину С„принимают по фактическим данным, коэффициент К вЂ” в зависимости от расхода кокса и воздуха (табл. 53).
гхоэффициент 1 находят по формуле 1= сел, гдето — коэффициент, а 1 при установке копильника и сс =1,5 при вагранке без копильника; й — высота горна, м. Пример. Состав шихты: 30% доменного чушкового чугуна (3,7% С), 50% возврата собственного производства (2,8% С) и 20% стальных отходов (0,04% С). В горне вагранки науглероживапие очень незначительно, так как под набит почти до уровня фурм. Расход кокса на рабочую колошу составляет в среднем 12 — 14%, удельный расход воздуха 100 — 110 м",(м' мин); согласно табл.
53, К= 1,5, находим содержа. ние углерода по соотношению (16) с учетом формулы (15): С, = 0,3 3 7-+ 0,5. 0,28-)-0,2 (0,04+ 1,5) = 2,84%. Для упрощения расчета не учитываем углерод, вводимый в шихту с ферросплавами. Для получения в жидком чугуне 2,5 — 2,5% С увеличивают в шихте количество стальных отходов до 40% с содер. жанием 0,04% С, доменного чушкового чугуна не изменяют и уменьшают до 30% возврат собственного производства с содержанием 2,8% С.
Тогда при расчете по формуле (15) получим в жидком чугуне С „О,З 3,7+О,З 2,8+0,4(0,04+1;52)=2,57%. На ГАЗе после изменения конструкции горновой части вагранки и устройства металлоприемника получают чугун со стабильным содержанием углерода не выше 2,7%. Высота горна от нижней кромки фурм составляет 220 — 240 мм в результате устройства набивного пода и металлоприемпика у металлической летки в виде усеченного конуса. Под набивают, как обычно, наполнительпой формовочной смесью. Металлоприемннк получают заформовыванием деревянного вкладыша.
При загрузке холостой колошп металлоприемник заполняют крупным коксом. Для выпуска чугуна из вагранки делают три летки диаметрамя: нижняя 40 мм, средняя 35 млз и верхняя 30 мм. Первый чугун выпускают из вагранки через нижнюю летку. После того как пойдет достаточно разогретый чугун, нижнюю летку заделывают и открывают верхнюю, которая является рабочей на все время плавки. Средняя летка служит запасной на случай выхода из строя нижней или верхней летки. Для отделения шлака внутри вагранки и выпуска его отдельно вт чугуна между металлической леткой я внутренним рядом футеровки вагранки сделан вертикальный канал (от пода металлоприемника до верхней металлической летки).
Канал сообщается с металлоприемником через отверстие во внутреннем ряду футеровки горна, расположенное на уровне пода металлоприемника и нижней метазлической летки (рис. 213). Чугун выпускается непрерывно в миксер. В процессе плавки необходимо следить за количеством подавае. мого воздуха в вагранку. При завышенном количестве воздуха чугун сильно окисляется и в отливках образуются трещины и недоливы Количество подаваемого в вагранку воздуха зависит от диаметра вагранки в поясе плавления. Например, для вагранки диаметром 1550 мм необходимо подавать воздуха около 135 м'/мин на 1 и сечения плавильного пояса. Опускание шихты в шахте вагранки более чем па одну колошу в процессе плавки не допускается.
При остановках вагранки более чем на 30 мин следует делать пересыпку из отборного кокса разме- ~м 40 — 100 мм. Шлак из вагранки необходимо выпускать периодически через 20 мин, не допуская ухода чугуна в шлаковую летку и шлака в металлическую. В случае повышенного содержания серы в чугуне (от 0,1 до 012в4 и более) первые три-четыре колоши чугуна следует подвергать обессериванию кальцинированной содой, Чугун после обессеривания содержит 0,06 — 0,08ао 8. Для выравнивания химического состава белого чугуна устанавливают миксер между двумя работающими вагранками, их сливные желоба соединяют над миксеЕ53 1фч Пп Ю ром в один желоб.
Дуплекс-процесс вагранка+пламенная печь. В вагранке распла- 1 вляют чугун, в пламеннои печи его перегревают и доводят до заданного состава. Вагранки соединяют с пламенными печами с помощью желобов, имеющих уклон 20'. Чугун, стекающий из вагранки в пламенную печь, проходит шлакоотделительную коробку, где освобождается от шлака. Чтобы чугун не науглероживался н не насыщался серой, расстояние от Рис. 213. Горновая часть вагранки длн выплавки ннакоуглеродистого подины до нижней кромки фурм должно быть около 100 мм. Г1еред заливкой чугуна в пла- ' канал менную печь ее разогревают в течение 2 ч до выпуска первого чугуна из вагранки, Затем в печь заливают чугун, где он прогревается до заданной температуры. Прн доводке чугуна по химическому составу в пламенную печь для снижения содержания углерода добавляют стальной лом, а при недостатке углерода в шихту добавляют чушковый чугун и уменыпают стальной лом.
Недостаток кремния и марганца восполняют добавкой соответствующих ферросплавов. После доводки чугуна по составу и достижения необходимой температуры чугун выпускают из печи и во время выпуска модифи""Руют алюминием (0,015а~о). Алюминий подают на дно 'ковша "еред заполнением его жидким чугуном. Температура чугуна на желобе пламенной печи 1460 †14' С. К недостаткам такого дуплекс-процесса можно отнести большие потери теплоты с отходящими газами, высокий угар металла и частые капитальные ремонты борова печи и отдельных ее частей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
